概念方案生成：头脑风暴和类比法

概念方案生成是以产品定义与规划阶段所确定的产品研发方向、用户需求信息、竞争产品信息以及产品任务书为输入信息，通过结构化的设计方法，形成多个可移动建筑产品概念方案，以供产品研发团队对其做出评价选择，确保最终产品研发成果符合产品定义与规划目标。输入信息的核心是产品任务书中的产品性能要求。概念方案需要有一定的细化深度以利于对产品功能、结构、构造、材料、制造与建造方式等问题做出说明，其成果一般通过概念草图、概念验证模型以及文字性说明呈现。概念方案生成的设计方法可以总结归纳为四个步骤，分别为：概念问题分解、概念外部搜索、概念内部生成和概念组合。此方法具有典型的并行工程特征，可以理解为一种先分散后集中的设计模式，先将产品概念分解为一系列独立解，然后再对其评价、选择、组合与集中，形成多解。各步骤的主要任务分别为：概念问题分解是发现概念产生的源头，概念外部搜索与概念内部生成是产生子概念，而概念组合则是将子概念组合形成多个优选整体概念方案。

1.概念问题分解

概念问题分解是将复杂的产品整体概念分解为若干相对简单的概念子问题，以助于对概念的理解。可移动建筑产品概念问题分解的对象是产品系统功能，因此概念问题分解也可称为产品系统功能分解。产品功能是针对产品定义中用户需求与产品性能要求而言的，不同的产品功能分别对应相应的产品性能要求，它是概念方案产生的基础。这里所提出的产品系统功能比产品功能具有更宽泛的外延，它所对应的用户需求不仅包括了实际使用用户需求，还包括了产品各研发阶段的内部用户需求。可移动建筑产品系统功能可以分解为结构功能、围护功能、辅助功能、能源供给功能、可建造性功能、可移动运输功能等产品子功能。各分解后的功能还可继续向下分解，如围护功能又可分解为墙面功能、屋面功能、地面功能、门窗功能等。产品系统功能分解使所要解决的概念问题具有了明确指向，产品概念可以针对不同的产品子功能分别加以生成。例如，可移动建筑产品的结构材料与形式、能源供给方式、产品制造装配方式、现场建造方法、运输方法，乃至产品墙面构造、屋面的形式等问题均可以成为概念方案构思产生的源泉。在完成产品系统功能分解之后，还需要对产品创新、产品研发方向起到关键作用的产品子功能加以明确，从而可以针对其对应的关键子概念进行重点设计。

2.概念外部搜索

概念问题分解完成后，下一步则要针对每一项产品子功能提出尽可能多的相应产品子概念，子概念的数量应最低不少于两个。生成的产品子概念方法可以从外部搜索和内部生成两个方向加以研究。

概念外部搜索的主要任务是找到概念子问题即产品子功能的现有解决方案。采用借鉴一个已有的解决方案要比创造一个新概念方案更加快捷高效，研发团队可以把工作重点集中到尚未有可借鉴方案的关键子概念设计上。此外将已有概念解决方案加以完善并与新产品子概念结合，往往可以产生优化的整体概念方案。概念外部搜索的内容不仅包括搜集竞争产品信息，还包括对产品子功能的相关技术信息进行搜集分析，其本质上是一个资料搜集分析的过程。概念外部搜索的方法主要有：①进行关键用户调查，此方法在产品定义与规划阶段的用户需求分析中已实施，并取得结论。②文献检索是发现已有概念解决方案的最好途径之一。文献检索的对象主要为公开文献，它包括期刊杂志、会议资料、研究报告、市场产品信息、技术资料手册等。运用互联网搜索公开文献是最有效便捷的方法。③设定基准参考产品是确定与产品系统功能及产品子功能最为相似的现有可移动建筑产品，它可以揭示解决概念问题的现有相对成熟方案，为概念生成提供借鉴。此方法在竞争产品分析中已经应用。④通过专利检索以获得相关产品概念的技术资料与产品说明。

3.概念内部生成

概念内部生成是可移动建筑产品研发过程中最具开放性与创造性的活动，它利用研发人员及团队全体成员自身已有的知识信息储备，通过充分激发与调动研发团队成员的创造力来生成概念方案。概念内部生成的基本方法主要有头脑风暴法和类比法。

头脑风暴法是生成概念方案最直接和有效的方法之一，它所采用的形式是在研发团队的组织框架下，由每一个团队成员分别提出自己的观点与想法。头脑风暴法要遵循的原则有：提出尽可能多的概念想法，概念提出的越多，找到正确解决方案的概率就会越大，一个新概念往往会激发出其他的概念灵感，因此概念越多能引出的灵感也会越多；不轻易对概念想法的价值做出判断与评价，不做主观臆断；不轻易否定所谓“不切实际的想法”，这些想法往往会突破思维的局限，有助于拓宽思考范围，在修正与调整后也可变为可行的概念。

类比法是指针对一项产品功能考虑是否有其他产品领域、学科、专业的相似功能可以进行类比，从而触发新概念的产生。

4.概念组合(www.xing528.com)

概念的外部搜索与内部生成研发活动最终产生了对应于产品子功能的众多产品子概念，接下来要对这些单独的子概念进行分析、组合以综合形成多个可供最终评价选择的整体概念方案。概念组合就是指从每项产品功能的子概念中选择一个概念，然后将这些单独概念组合成整体概念。这种做法也有着其自身弊端，首先它会带来庞大数量的概念排列组合可能；其次，其形成的组合概念可能并不合理，没有实际价值。因此进行概念组合需要运用恰当的技术方法来克服其弊端，概念分类树和概念组合表是两种有效的概念组合工具。

概念分类树是把所有的子概念根据其对应的产品子功能进行分类，形成树状分支结构，以便于对子概念进行直观比较、辨析与修正（图4－17）。概念分类树在具体使用时应注意以下问题：首先通过对分类树进行详细筛查与评价，找出确实不可行的子概念，并删除该概念分支，将关注点聚焦于可行的概念方向；其次，对于对应于产品子功能的相互独立、互不交叉干预的两个或多个子概念分支予以保留，使其成为待选方案；然后，发现概念分类树中子概念数量偏少的薄弱环节，以便下一步对其补充加强；最后，可对某些特定的子概念进行继续概念分解，生成更具实际操作性的概念。

图4－17　概念分类树示意图

表格来源：作者绘制

概念组合表是对子概念进行组合的具体工具。组合表的纵栏表示每一产品子功能所对应的解决子概念。各纵栏中的概念条目在经过判别后可进行逐一组合，共同形成整体概念，如表4－4所示。但通过这种方法可能会形成一些不具可行性的整体概念，因此需要对组合过程进行优化，以对整体概念进行简化与优选。具体操作方法之一是在子概念与其他概念相互关联影响条件下，进行再次评价筛选，淘汰掉不适合的子概念条目，以减少组合概念的数量；方法之二是对于子概念间的耦合性进行分析，对于存在耦合关系的子概念可以将其合并为一个概念。

表4－4　概念组合表示意图

表格来源：作者绘制